面结构光在机检测的叶片反光抑制技术

薄壁叶片在结构光检测过程中,由于其表面粗糙度较小,易产生强烈的反光现象,影响求解条纹相位主值,进而无法准确重构出三维点云。本文以加工过程中的叶片作为研究对象,提出一种对在机检测过程中的条纹图像进行图像增强处理的Retinex算法,恢复条纹在高反光位置的信息。首先,对薄壁叶片的反光特性进行分析,通过实验标定出最优曝光的灰度区间和理想灰度值,建立了光圈转动角度与图像平均灰度的相机响应曲线模型,调节光圈和曝光时间至最优曝光的灰度区间并以此作为检测条件。其次,基于Retinex算法处理条纹图像,通过改进的双边滤波代替常用的高斯滤波,在去除光照的同时有效保留了条纹的边缘信息。最后,对薄壁叶片进行单目结构光检测。实验结果表明,经本文算法处理后的条纹图像,通过Canny算子检测出的条纹数量最多,图像信息熵平均增长率达18.21%,解算的相位主值误差最小,利用手持式激光扫描仪检测的标准点云进行偏差分析,点云的正、负偏差分别降至0.0589 mm和-0.0590 mm,与原点云的偏差值相比分别减少了44.6%和44.1%,表面质量得到明显改善。本文提出的图像增强算法有效抑制了面结构光检测过程中的金属表面...     

基于光场处理方法的太赫兹成像优化（英文）

近年来,太赫兹技术在检测、安保等诸多领域变得日益重要。如何扩大视场和提高成像质量是太赫兹成像的关键。针对以上问题,本文基于单相机扫描方式搭建了一个太赫兹光场成像系统以同时实现对太赫兹波空间和角度分布信息的利用。基于四维全光函数和双平面参数化方法,利用太赫兹光场传播过程中的强度一致性进行了重聚焦运算,通过对光场进行积分即可得到一系列对应不同视角、不同成像距离的结果。与初始的太赫兹成像结果相比,所搭建成像系统的视场和成像质量都得到了有效提升。在本文实验中,视场扩大了1.84倍,分辨率从1.3 mm提高到了0.7 mm。此外,部分被遮挡的目标信息也可通过使遮挡物离焦得到恢复。结果证明所搭系统能够提高太赫兹成像质量并拓展其功能,从而为太赫兹无损测量和安全检测提供了新的思路。     

基于YOLOv5算法对斑马鱼幼鱼的检测研究

斑马鱼幼鱼行为学分析常常是药物学研究与基因操作的直观表现,在封闭、复杂环境下对幼鱼进行检测是研究其功能特性的基本步骤。由于幼鱼属于小目标,本文通过去掉YOLOv5网络中的大尺度预测层和大、中尺度预测层,得到了YOLOv5m-sm模型以及YOLOv5m-s模型;由于没有公开的幼鱼数据集,本文使用DarkLabel标注软件将幼鱼头部作为特征标记,得到的Zebradata数据集,并按4:1的比例分为训练集与验证集,分别用来训练及验证模型;为了测试算法对幼鱼的检测能力,使用160张含有23条幼鱼的测试集对YOLOv3m、YOLOv5s、 YOLOv5m-s、YOLOv5m-sm和YOLOv5m模型进行识别实验。实验结果表明,YOLOv5m-s算法具有较高的识别准确度,满足幼鱼目标检测要求。     

非刚性点集匹配的机载下视图像目标定位方法

机载下视目标定位在航空摄影和导航等领域有着广泛的应用,其定义为给定目标图像确定目标在参考图像中的位置。而机载下视目标定位中目标图像与参考图像之间存在的大尺度形变问题是有待攻克的难点问题,针对此问题本文提出了一种非刚性点集匹配的目标定位方法。首先,使用SIFT(Scale-Invariant Feature Transform)算法提取2幅图像的关键点,随机K-D树最近邻算法用于获得一致性关键点集;然后,使用K-means分类方法将一致性关键点集划分成多个子集,并在多个子集上使用随机采样微分同胚点集匹配方法确定空间变换模型,解决了大尺度形变问题;最后,通过SSD(Sum of Squared Difference)来确定最优目标位置。实验结果表明所提方法能够有效完成目标定位任务。     

分布式光纤传感信号高识别率技术研究

为提高基于相敏光时域反射计的分布式光纤声传感系统对振动信号的识别速度与识别准确率度,本文提出使用端点检测对光纤传感振动信号进行预识别的方法。该方式首先使用小波阈值折衷去噪对振动信号进行去噪处理,然后使用基于短时能量与短时过零率的端点检测方式对采集到的振动信号进行检测,如果检测到振动信号中存在有振动,则使用Resnet18网络对振动类型进行进一步的识别;若未检出振动信号,则将振动信号判定为噪音,不再进行进一步的检测。实验证明该方式能有效降低分布式光纤声传感系统对振动信号的识别时间,并且通过使用Resnet18网络对一维振动信号进行识别提高了对振动信号的识别准确率,对噪音信号的识别时间降低为3.5 ms,对振动信号的平均识别准确率达到96.3%。     

结合视觉Transformer和CNN的道路裂缝检测方法

提出了一种结合视觉Transformer和CNN的道路裂缝检测方法。利用CNN来捕获局部的细节信息,同时利用视觉Transformer来捕获全局特征。通过设计的Fusion特征融合模块将两者提取的特征有机地结合在一起,从而解决了单独使用CNN或视觉Transformer方法存在的局限。最终将结果传递至交互式解码器,生成道路裂缝的检测结果。实验结果表明,无论是在公开的数据集上还是在自建的数据集上,相较于单独使用CNN或视觉Transformer的方法,所提出的方法在道路裂缝检测任务中有更好的效果。     

基于机器视觉的矿山开采现场施工安全检测系统

为提高安全检测系统的检测准确率,在引入机器视觉技术的基础上,开展矿山开采现场施工安全检测系统设计研究。通过光纤传感器选型、图像采集设备选型等硬件设计,和基于机器视觉的施工现场图像光照均衡处理、矿山开采现场施工中危险源检测与辨识等软件设计,提出一种全新的检测系统。通过实验证明,新的检测系统与基于物联网的检测系统相比,完成各个测试用例的正确率更高,可为矿山安全开采提供技术保障。     

长相关积累STAP处理的星载SAR-GMTI

目前多通道STAP多应用在短相干脉冲积累(CPI)模式的非成像体制雷达地杂波抑制,而对长CPI的SAR成像体制下的讨论较少。文中首先分析两种体制下STAP采用的不同信号模型,研究CPI对回波统计特性的影响和两种体制目标功率谱的差异。然后讨论SAR成像体制下STAP的应用,分析空时去相干性的影响。指出星载非平稳杂波环境中长CPI多普勒后处理的优势:既能有效降低杂波秩,减小样本支持数,同时减弱对空时去相关源的敏感性,又可得到动目标SAR图像。最后给出仿真实例。     

非偏振光叠加传播及散射势获取的相关讨论

经典的Stokes理论认为非偏振光叠加仍为非偏振光。以高斯-谢尔模光束为示例,表明光场在自由传播的过程中情况并非总是如此。并以此为例,展示Stokes理论的可叠加性原理在描述光场传播过程中的本地行为和全局行为上是有区别的。作为应用示例,讨论了一个与大气和生物组织相关的散射势获取的问题。     

在分子气体中利用三次谐波产生VUV／XUV相干辐射

在气态介质中利用非线性光学频率转换过程（三次谐波，四波和频等）产生真空紫外（VUv）和极紫外（xUV）波段的相干辐射是一种简便有效的产生这一波段相干光源的方法。在这种方法中常用的介质是金属蒸气和情性气体，除此之外，一些小的分子气体，如CO、N。、NO和C。H。等也是良好的介质，这些分子在VUV／XUV区域有着丰往的振动和转动能级，它们可被选作共振能级来增大产生光的效率。本文讨论CO、N。和CH4中的三次谐波的实验结果。实验使用一台由NdYAG激光的二倍频泵浦的染料激光器，其能量约为20mJ／脉冲，脉宽约为10us。将染料…